论文部分内容阅读
随着经济的快速发展,人员密集的场所不断增多,公共安全的重要性越来越凸显。面对紧急事件的突发性、随机性和不确定性,疏散人群往往会出现恐慌、混乱等复杂的心理和行为特征,在应急疏散过程中极易诱发踩踏等事故,直接威胁到人们的生命和财产安全。因此,突发事件发生时,如何确保大量聚集人群迅速、有序、安全地疏散是亟需解决的重大问题。而开展行人应急疏散动力学的研究,探讨人群心理反应与行为规律,设计有效的疏导策略和干预方法来缓解和预防行人拥堵及群体恐慌行为所造成的经济损失和人员伤亡是极具应用价值的科学问题,并具有重要的现实意义。本文在元胞自动机模型和格子气模型的基础上,针对新型电影院、学生宿舍等复杂内部结构的建筑,考虑行人的视野效应及空间局域密度,建立相应的行人应急疏散动力学模型,通过仿真模拟,研究出口位置分布、视野大小及局域密度等因素对行人疏散效率的影响,并探讨人群应急疏散过程中出现的宏观行为特征及拥堵的生成机理。论文的主要工作如下:一、针对目前新型电影厅独特的内部结构,引入“位置安全度”来确定人员路径选择的策略,提出了相应的元胞自动机人员疏散模型,研究了新型电影厅的不同内部布局及出口位置对人群疏散效率的影响。二、以典型的学生宿舍楼层为研究对象,将背景场元胞自动机模型和格子气模型相结合,提出了一个新的微观行人疏散模型。数值模拟研究了学生宿舍楼层的空间布局及出口位置分布对疏散效率的影响。三、在Burstedde元胞自动机模型的基础上,考虑自身周围环境中行人局域密度的动态变化,提出了一种改进的行人流元胞自动机模型,研究了单、多出口大厅内的人群应急疏散以及转弯、回形通道内的行人流动力学特征。四、考虑行人对周围环境各区域的运动偏好特征,建立了行走环境动态变化的相向行人流元胞自动机模型,研究了影响区域半径大小对相向行人流的影响,并探讨了不同密度下相向行人流的宏观运动特征。最后,对全文进行了总结,并指出今后需要进一步研究的问题。